[發明專利]協作機器人模塊化關節和協作機器人

在審

• 申請號: 201810979133.6
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN108789480A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 曹宇男;孫愷;徐玉祥
• 申請（專利權）人: 蘇州艾利特機器人有限公司
• 主分類號: B25J17/00
• 分類號: B25J17/00;B25J17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種協作機器人模塊化關節和協作機器人，該模塊化關節包括依次連接的：關節輸出組件、減速器、電機、制動抱閘組件、電機編碼器、驅動板、關節編碼器、線纜支架。本發明的模塊化關節具有高剛度、大負載特點，其關節的位置輸出能精確跟蹤期望的軌跡，位置精度高，高集成度使空間結構緊湊封閉，能夠適應高污染或凈化空間的使用要求。

技術領域

本發明涉及機器人領域，特別涉及一種協作機器人模塊化關節和協作機器人。

背景技術

在國際工業4.0的背景下，國家出臺了“中國制造2025”計劃，對高端智能裝備提出要求，智能機器人行業迎來一輪新的發展契機。對個性化產品的柔性生產、醫療設備及其他位置精度要求高和特殊環境工作，提出了機器人和人協作工作的實現、安全性、易于裝配性等，催生了模塊化機械臂關節，用于協作機器人手臂，該關節是機器人的核心部件，且解決以下問題：簡化關節和機器人的設計流程，縮短設計周期；厘清關節之間的復雜走線和繞線問題；具有高負重/自重比、低功耗的輕量化發展要求；易于裝配和模塊替換。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中所存在的上述不足，提供一種協作機器人模塊化關節和協作機器人，該模塊化關節解決了關節走線困難、質量體積大、模塊化程度差等問題。

為了實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

協作機器人模塊化關節，包括依次連接的：關節輸出組件1、減速器2，電機外殼3、定子4、中空轉子5、制動抱閘撥桿6、抱閘制動塊7、電磁鐵8、電機編碼器9、驅動板10、關節編碼器11、線纜支架12，所述電機外殼3、定子4、中空轉子5組成驅動電機，由中空轉子5輸出給減速器2，經過減速器2減速輸出帶動關節輸出組件1；所述關節輸出組件1包括一伸出桿，所述中空轉子5包括一伸出端，所述伸出桿經過所述伸出端；在所述中空轉子5輸出端安裝制動抱閘撥桿6；電機編碼器9安裝在中空轉子5輸出端。

優選的，所述電機外殼3采用輕量化硬質鋁合金材料。用以減輕重量。

優選的，靠近驅動板10安裝關節編碼器11，以檢測機器人手臂的初始位置。

優選的，所述制動抱閘撥桿6由電磁鐵8提起，使抱閘制動塊7彈起而限制制動抱閘撥桿6以制動。

優選的，在中空轉子5輸出端端面，靠近驅動板10安裝電機編碼器9，以檢測中空轉子轉速。

優選的，所述關節輸出組件1的伸出桿穿過中空轉子5，到達關節編碼器11，所述關節編碼器11靠近驅動板10安裝，對關節初始位置檢測，所述關節輸出組件1的伸出桿和關節編碼器11采用中空貫通，以傳遞輸出和過線。

優選的，所述驅動板10和電磁鐵8安裝在電機外殼輸出端端面，在驅動板10上安裝線纜支架12，以固定走線。

本發明還提供一協作機器人，包括至少4個上述任一所述的協作機器人模塊化關節。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

1.本發明采用輕量化硬質鋁合金材料實現大轉矩高負載，多個功能結構集成于一個關節內，以更小的體積實現更完備的功能。

2.發明采用電磁鐵的斷電卸載，彈出抱閘制動塊，限制住制動抱閘撥桿以實現制動，即斷電制動。

3.本發明采用中空走線，解決布線困難和走線纏繞問題，進而縮小機械臂的設計尺寸；中間孔采用薄壁桶，直接在關節輸出組件的伸出桿內形成，使其有效、可靠的與快速圓周運動件分離，最大程度減少布線的損壞。

4.本發明采用模塊化設計，應用于機器人手臂關節，且各組成部分均具有可替換性，方便進行維修和改造。

附圖說明

圖1為本發明協作機器人模塊化關節的結構剖面圖；